ProSafe-RS

ProSafe-RS besteht aus dem Safety Engineering PC (SENG), der mit technischen Planungs- und Wartungsfunktionen ausgestattet ist, der Safety Control Station (SCS) für die Sicherheitskontrolle und Vnet/IP für die Kommunikation mit dem Leitnetzwerk mit diesen verschiedenen Geräten.

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ProSafe-RS kann in den CENTUM VP integriert werden. Das SCS kann durch die HIS (Human Interface Station) des CENTUM VP bedient und überwacht werden. Darüber hinaus können Sie weitere PLS und SPS über die Subsystemkommunikation (Modbus-Kommunikation) verbinden.

Die HART-Kommunikation auf dem ProSafe-RS ermöglicht es dem Plant Resource Manager (PRM), die mit den I/O-Modulen im SCS verbundenen HART-Kommunikationsgeräte zu steuern. Darüber hinaus kann der PRM-Client durch das AO-Signal Partial Stroke Tests (PST) an mit der PST-Funktion ausgestatteten HART-unterstützten Ventilpositionsgebern durchführen.

Eine Architektur

Die nahtlose Architektur ermöglicht eine perfekte Integration von DCS und SIS und trägt so zur Optimierung der Anlage bei.

Erwartete betriebliche Vorteile:

• schnellere Projektimplementierung zu geringeren Kosten - die Verwendung eines einzigen Prozessnetzwerks spart Zeit bei der technischen Planung
• erhöhte betriebliche Effizienz - integrierte Informationsanzeigen sind klarer und besser nutzbar
• geringere Investitionskosten - gemeinsame Automatisierungs- und Netzwerkarchitekturstandards reduzieren die Wartungsgemeinkosten

Einfachere SIS-Auswahl

ProSafe-RS ist in einer Ein-Modul-Konfiguration SIL3-zertifiziert. Alle ultrakompakten Eingänge, Ausgänge und Prozessorkarten sind bereits redundant ausgelegt. Diese inhärent einfache Modularität erleichtert die Systemplanung. Falls zusätzliche Systeme verfügbar sein müssen, können Benutzer Redundanz auf der Basis einzelner Funktionen hinzufügen, indem sie ganz einfach das entsprechende Modul anschließen.

Parallele Technik von Yokogawa

Die technische Anwendungs- und Hardwareplanung kann unabhängig voneinander und gleichzeitig erfolgen. Diese parallele Arbeit verkürzt den Projektterminplan, indem später begonnen oder eine frühere Inbetriebnahme ermöglicht wird.

1. Frühe Inbetriebnahme einer Anlage

Die schnellere Inbetriebnahme einer Anlage war lange ein Problem, das sich direkt auf die Profite des Kunden ausgewirkt hat.

Auch wenn die Inbetriebnahme von Instrumenten und die Installation von I/O-Modulen parallel erfolgen kann, wird der Schleifentest erst nach der FAT (Werksabnahmeprüfung) und Installation der Regler und der technischen Umgebung durchgeführt.

Durch die parallele Technik von Yokogawa muss nicht mehr gewartet werden, bis die Regler- und technische Umgebung fertiggestellt ist. Die Integrität der Schleifen kann allein mit den N-IO-Modulen und dem FieldMate Validator geprüft werden. Werden Änderungen in den I/O-Definitionsinformationen festgestellt, können diese direkt korrigiert und die korrigierten Informationen in den Stammdaten der Anlage berichtigt werden.

Besuchen Sie FieldMate Validator

2. Reduzieren Sie das Risiko verspäteter Projektrisiken

Die I/O-Definition muss oftmals aufgrund physischer Beschränkungen geändert werden. Solche Probleme treten üblicherweise während der Inbetriebnahme auf und können den Projektterminplan verlängern und eine teure Neuverkabelung erfordern.

Die I/O-Definition der N-IO-Module kann flexibler geändert werden. Signaltypen zwischen DI/DO/AI/AO können nur mit Software und ohne Wechsel der I/O-Module gewechselt werden. Da Signaltypen in jedem Kanal zugewiesen werden können, müssen keine I/O-Module für jeden Signaltyp vorgehalten werden. Dies reduziert die Wartungskosten.

Automation Design Suite (AD Suite)

ProSafe-RS R4 bietet mit der AD Suite dieselbe technische Umgebung, die auch mit dem in den CENTUM VP integrierten Automatisierungssystem verwendet wird und ermöglicht so das integrierte Management der CENTUM-VP- und ProSafe-RS-Daten.
Dank dieser Funktion können ProSafe-RS-Techniker die AD Suite zur Gestaltung des I/O nutzen.
Darüber hinaus bietet die AD Suite Funktionen zur Verwaltung des Änderungsverzeichnisses und Aufzeichnung von Änderungen, die Zeit bei der Systemerneuerung sparen.

Support-Funktion für das Sicherheitslebenszyklusmanagement

Diese Funktion wird durch die Kombination der Automation Design Suite (AD Suite) des ProSafe-RS und iDefine für ProSafe-RS (entwickelt von Trinity Integrated Systems) ermöglicht. Sie unterstützt das Funktionssicherheitsmanagement, die Erstellung intelligenter Anwendungslogik und erweiterte Testfunktionen.

Intelligente Anwendungslogiktechnologie

• Für ESD- und FSG-Anwendungen kann die Beziehung zwischen Eingangs- und Ausgangsvariablen in dem Ursache-und-Wirkungs-Modul (C&E) definiert werden, die automatisch im Format des Funktionsblockdiagramms (FBD) nach IEC 61131 generiert werden kann.
• Das Zustandsanalyse-Modul (SA) kann für die BMS-Anwendung verwendet werden, um Zustandsdiagramm-Modelle zu entwickeln, die das genaue Verhalten der Anwendung beschreiben. FBD können zudem automatisch auf der Grundlage des Zustandsanalysediagramms erstellt werden.
• Die Prüfung des teilweisen oder gesamten Betriebs der Anwendung kann durch die Ursache-und-Wirkung-Funktion der Zustandsanalysefunktion erfolgen. Sie können die Spezifikation Schritt für Schritt analysieren.

Erweiterte Testfunktion

• Die Testfunktion bietet dem Benutzer die Möglichkeit, die Anwendungslogik zu testen und anhand der Testskripte automatisch einen Testbericht zu erstellen. Die Testskripte können wiederholt angewendet werden, bis die Anwendungslogik fehlerfrei ist.
• Die Testergebnisse können visuell und in Echtzeit mit dem C&E- und SA-Diagramm bestätigt werden. Dank der vollständigen Aufzeichnung, der Ereignisprotokollierung und der Wiedergabefunktion können die Ergebnisse geprüft und weiter verfeinert werden.

FSM-Support-Funktion

Die Funktion nutzt eine Whiteboard-Vorlage zur Unterstützung der

• Definition von Sicherheits- und Projektlebenszyklusphasen
• Zuweisung von Ressourcen
• Planung von Aktivitäten
• Identifizierung von Funktionsbeurteilungs- und Prüfungsmeilensteinen

Die logische Lösung für die perfekte Regelung

Ein Netzwerk

ProSafe-RS verbindet sich direkt mit demselben Netzwerk, das auch von dem bewährten CENTUM VP von Yokogawa genutzt wird.  Für den Datenaustausch zwischen den SIS- und DCS-Funktionen wird keine Gateway- oder Schnittstellenhardware benötigt.  Die Sicherheitskommunikation zwischen SIS-Reglern wird in einer gemischten DCS-SIS-Konfiguration realisiert und zertifiziert.

Erwartete Vorteile:

• einfache und schnelle Systemerstellung
• geringere technische Komplexität und Kosten des Anschlusses von SIS und DCS
• geringere Wartungskosten für große Prozessanlagen

Neben den konventionellen I/O-Modulen für bestimmte Signaltypen (FIO-Modul) kann ProSafe-RS R4 ein N-IO-Modul bieten, das verschiedene Signaltypen in jedem Kanal handhabt.
Durch die gleichzeitige Aufnahme beider Modularten kann ProSafe-RS R4 die Anlagengestaltungsanforderungen des Kunden flexibler handhaben. 

N-IO (Network I/O): Intelligente konfigurierbare I/O (SCIO)

Merkmale

• DI/DO/AI/AO-Signale können in einem einzigen Modul gehandhabt werden.
  Die I/O-Signaltypen in jedem Kanal können durch Software geändert werden.
• Mit optischen Kabeln ist eine Ferninstallation in einem Abstand von bis zu 50 km möglich.
• SIL3 kann in einer einzigen Konfiguration erreicht werden. Auch eine redundante Konfiguration ist möglich.
• Die Anschlussklemmenleiste ist mit einer Trennungsfunktion der Signalschleife der Feldgeräte als Standardfunktion ausgestattet.
• Für eigensichere Barrieren ist eine N/IO-Blende verfügbar.
  Für weitere Informationen besuchen Sie bitte die folgenden Seiten.
• N-IO macht Rangierschränke überflüssig und spart so zusätzlich Platz und Kosten. Das Modul eignet sich daher perfekt für eine flexible und dezentrale Feldinstallation.

FIO (Field Network I/O)

Merkmale

• Zahlreiche unterschiedliche I/O-Module (AI/AO/DI/DO/Kommunikationsfunktion) stehen zur Verfügung.
• Modbus-TCP/RTU-Kommunikation (Master/Slave) kann durch Kommunikationsmodule hergestellt werden.
• Mit optischen Kabeln ist eine Ferninstallation in einem Abstand von bis zu 50 km möglich.
• SIL3 kann in einer einzigen Konfiguration erreicht werden. Auch eine redundante Konfiguration ist möglich.
• Eigene Anschlussplatten, Anschlussklemmenleisten und Kabel für FIO werden unterstützt.

Eine einzige einfache SIL3-Lösung

Die Konstrukteure von Yokogawa haben modernste elektronische Konstruktionsmethoden und Komponentenpakete genutzt, um die Verschaltung von Sicherheitsreglern zu minimieren. Jeder ProSafe-RS-Prozesser und jedes Eingangs- und Ausgangsmodul bietet Benutzern mit der dualen Architektur SIL3-Schutz auf einer einzigen Karte. Diese Architektur ist einfach zu verstehen, gestalten, installieren und warten. Kompletter Schutz in einem einzigen Paket. Darüber hinaus zeichnet sich das Konzept durch einen enorm hohen Diagnosedeckungsgrad von mehr als 99 % aus und bietet Benutzern damit ein Mittel zur schnellen Fehlererkennung, das Reparaturen in einem akzeptablen Zeitraum mit minimaler Auswirkung auf den Prozess ermöglichen kann.

Plugin-Verfügbarkeit

Wenn eine noch höhere Systemverfügbarkeit und Fehlertoleranz benötigt wird, kann ProSafe-RS für duale Redundanz konfiguriert werden und bewahrt gleichzeitig SIL3 durch einfaches Einstecken der entsprechenden zusätzlichen Karte. Da sich die Modularität der I/O- oder Verarbeitungsfunktionen von ProSafe-RS bis auf die Funktionsebene erstreckt, kann die Redundanz genau dort angewendet werden, wo sie benötigt wird - auf Eingangs-, Ausgangs- oder Prozessormodule -, und bietet damit eine Kombination aus Sicherheit und Effizienz, die im SIS-Markt einzigartig ist. Dank dieser Flexibilität kann eine Mischung aus dualer Redundanz konfiguriert werden wie beispielsweise ein einziger Eingang und ein redundanter Ausgang oder ein redundanter Eingang und ein einziger Ausgang.

Vielseitige modulare Redundanz (VMR, Versatile Modular Redundancy)

Durch die flexible Auswahl redundanter Prozessor- und I/O-Module liefert ProSafe-RS selbst die von SIL3-Anwendungen geforderte hohe Verfügbarkeit. Anstatt eine Auswahl auf System- oder Rahmenebene zu treffen, können Sie Redundanz genau dort anwenden, wo sie benötigt wird - in bestimmten Eingangs-, Ausgangs- und Prozessormodulen -, je nach Faktoren wie dem erforderlichen SIL für eine Schleife oder der Zuverlässigkeit von Feldgeräten. Dies wird durch die Modularität der Funktionen von ProSafe-RS ermöglicht, die sich bis auf die Funktionsebene erstreckt.

Selbst bei auftretenden internen Ausfällen wird die Sicherheitsfunktion aufrechterhalten und reduziert so das Risiko falscher Schaltvorgänge in einem Prozess.
Wir nennen diese flexible Plugin-Verfügbarkeit “VMR / Vielseitige Modulare Redundanz™".

Partial Stroke Test (PST)

In ein Sicherheitssystem (SIS) integrierte Ventile sind unter normalen Bedingungen nicht aktiviert. (Sie werden nur angesteuert, wenn das SIS nach der Erkennung einer Unregelmäßigkeit in dem Prozess eine Prozessabschaltung einleitet.) Die Ventile müssen daher regelmäßig getestet werden, um sicherzustellen, dass sie in gutem Betriebszustand sind und im Bedarfsfall einwandfrei funktionieren.

Diese regelmäßige Prüfung wird als “Prüftest” bezeichnet und beinhaltet im Allgemeinen einen vollständigen Hubtest (vollständiges Schließen des Ventils). Wenn eine Anlage in Betrieb ist, muss ein kostenintensiver Bypass installiert werden, um den Prüftest durchzuführen. Ist dies nicht möglich, muss die Anlage für den Test abgeschaltet werden. Aus diesem Grund werden Prüftests von Ventilen üblicherweise nur im Abstand von mehreren Jahren durchgeführt.
 
Der Partial Stroke Test (PST) ist eine Alternative zum vollständigen Hubtest, bei dem das Ventil nur leicht geschlossen wird, um Probleme zu diagnostizieren. Ein PST kann ohne Prozessunterbrechung an einem prozessfernen Standort wie etwa einem Kontrollraum durchgeführt werden.

Durch den PST können Anlagenbetreiber ihre Wartungskosten erheblich reduzieren. Da die Ventile so häufiger geprüft werden können als dies bei dem vollständigen Hubtest möglich ist, profitieren sie zusätzlich von einer erhöhten Zuverlässigkeit.

Anmerkung: Auch wenn der PST vollständige Hubtests nicht überflüssig macht, kann das Prüftestintervall verlängert werden, ohne den erforderlichen Sicherheitsgrad zu beeinträchtigen.

Erfüllte Normen

Die ProSafe-RS-Systemhardware entspricht den nachfolgend aufgelisteten Normen. Bitte verwenden Sie das ProSafe-RS-System nur in Industrieumgebungen.

• SPS
  IEC 61131-2
   
• Funktionssicherheit
  IEC 61508, IEC 61131-6, IEC 61511-1, IEC 62061
   
• Anwendung
  EN 54-2, EN 298, EN 50156-1, NFPA85, NFPA86, NFPA72
   
• Sicherheit
  [CSA]
  CAN/CSA-C22.2 No. 61010-1 (100-120 V Spannungsversorgungs-Spezifikation)
  [CE-Kennzeichnung] Niederspannungsrichtlinie
  EN 61010-1, EN 61010-2-201, EN 61010-2-030, EN 60825-1
  (100-120 V AC, 220-240 V AC und 24 V DC Spannungsversorgungs-Spezifikationen)
  [EAC-Kennzeichnung]
   CU TR 004
   
• EMV-Normen
  [CE-Kennzeichnung] EMV-Richtlinie
  EN 55011 ClassA Group1 äquivalent
  (100-120 V AC, 220-240 V AC und 24 V DC Spannungsversorgungs-Spezifikationen)
  EN 61000-6-2 (100-120 V AC, 220-240 V AC und 24 V DC Spannungsversorgungs-Spezifikationen)
  EN 61000-3-2 (220-240 V AC Spannungsversorgungs-Spezifikationen)
  EN 61000-3-3 (220-240 V AC Spannungsversorgungs-Spezifikationen)
  [RCM]
  EN 55011 Class A Group 1
  (220-240 V AC und 24 V DC Spannungsversorgungs-Spezifikationen)
  [KC-Kennzeichnung]
  Koreanische Norm für elektromagnetische Verträglichkeit
  (100-120 V AC, 220-240 V AC und 24 V DC Spannungsversorgungs-Spezifikationen)
  [EAC-Kennzeichnung]
  CU TR 020
  [Funktionssicherheit]
  IEC 61326-3-1
   
• Geräte in gefährlichen Umgebungen
  [FM nichtzündend]
  Klasse I, Division 2, Gruppen A, B, C und D Temperaturcode T4
  FM-Normenklasse Nr. 3600: 2011
  FM-Normenklasse Nr. 3611: 2004
  FM-Normenklasse Nr. 3810: 2005
  (100-120 V AC, 220-240 V AC und 24 V DC Spannungsversorgungs-Spezifikationen)
  [Typ „n“]
  II 3 G Ex nA IIC T4 GcX (*1)
  II 3 G Ex nA nC IIC T4 GcX (*2)
  EN 60079-0: 2012/A11:2013
  EN 60079-15: 2010
  (für 24 V DC Spannungsversorgung)
  
  *1: Angewendet für mit Typ “n” konforme Produkte, außer für SSC60x, SSC50x, SBD2D, SBD3D and SBD4D
  *2: Angewendet für SSC60x, SSC50x, SBD2D, SBD3D und SBD4D
   
• See- und Schifffahrtnormen
  American Bureau of Shipping (ABS)
  Bureau Veritas (BV)
  Lloyd's Register

Migration vom alten System zu ProSafe-RS

Machen höhere Wartungskosten, schwindende Leistung, nicht verfügbare Ersatzteile (SIS und PC), unsichere Dokumentation und Konformitätsprobleme die Aufrechterhaltung Ihres alten System schwierig? Yokogawa bietet die neuesten SIS und technischen Dienstleistungen für die Migration/Ersetzung Ihres bestehenden Systems.

Je nach Ihrer Situation vor Ort und dem Migrationszeitfenster bietet Yokogawa ProSafe-RS zwei Optionen des IO-Systems - F-IO (konventionelle IO) und N-IO (intelligente konfigurierbare IO) - für eine reibungslose und risikoarme Migration.

Yokogawa bietet Dienstleistungen für die Rückdokumentation und -anwendung Ihres alten Systems. Die Validierung ist offline im Voraus unter Einsatz von Spezialisten (Bediener, Prozesstechniker, Wartungstechniker) möglich und schafft ein hohes Maß an Vertrauen in den Wechsel. Darüber hinaus können die validierten Dokumente in ProSafe-RS importiert werden, um die Anwendungen zu generieren.

Migration von ProSafe-SPS zu ProSafe-RS

Yokogawa bietet Ihnen jetzt die Möglichkeit, von der bewährten ProSafe-SPS-Plattform auf unser neuestes Sicherheitssystem ProSafe-RS zu migrieren. ProSafe-RS verwendet einen schnelleren Prozessor und ist nahtlos in das CENTUM DCS integriert. Dies verbessert die Leistung erheblich und macht einen eigenen DCS-Gateway überflüssig. ProSafe-RS kann vollständig in die Betriebs- und Überwachungsfunktionen des CENTUM DCS integriert werden.

Je nach Projektanforderungen stehen zwei Migrationspläne zur Verfügung:

Plan 1 (empfohlen)
Hierbei handelt es sich um einen vollständigen Austausch des gesamten ProSafe-SPS-Systems einschließlich der Regelungs- und I/O-Module, der Anschlussplatten und der Verkabelung durch alle Elemente des ProSafe-RS-Systems. Die kompakten Anschlussplatten sind ein wesentliches Element dieses Plans.

Plan 2
Die ProSafe-SPS-Regelungs- und -I/O-Module werden durch ProSafe-RS-Regelungs- und -I/O-Module ersetzt. Bei diesem Plan kann die bestehende Feldverkabelung bestehen bleiben, da das geänderte System weiterhin die ProSafe-SPS-Anschlussplatten nutzt. Dieser Plan wird mit den Migrationsadaptern und den zugehörigen Produkten umgesetzt.
(Anmerkung: Der Support für die ProSafe-SPS-Anschlussplatten läuft Ende 2018 aus.)